Що таке 5G? Швидкості, покриття, порівняння та інше

Після, здавалося б, нескінченної розбудови, 5G – п’яте покоління технології мобільного зв’язку – стало реальністю. Оператори бездротового зв’язку почали впроваджувати 5G кілька років тому, і сьогодні мобільний доступ до Інтернету 5G є широко доступним. Але що ж таке 5G? Відповідь часто викликає ще більше запитань. Дехто цікавиться, де є 5G і чи з’явиться він у їхньому місті. Інших більше цікавить, який 5G-телефон купити. І є одвічна суперечка про те, який оператор має найкращий 5G-телефонний план.

• Що таке технологія 5G?
• Як працює мережева технологія 5G?
• Наскільки швидким є 5G?
• Де зараз доступне покриття 5G?
• Найкращі телефони 5G, доступні зараз
• Чи можна використовувати 5G для домашнього інтернету?
• Потенційні переваги 5G
• Як виглядають вежі 5G?
• Чи безпечний 5G? Показати ще 4 товари

У вас є питання про мережі 5G, а у нас є відповіді. Тут ви знайдете все, що потрібно знати про 5G.

Що таке технологія 5G?

Простіше кажучи, 5G – це 5-те покоління мобільного зв’язку, яке працює паралельно з 4G LTE і з часом замінить його. Завдяки 5G ви отримуєте значно вищу швидкість завантаження і вивантаження, ніж у мережах 4G. Затримка – час, необхідний пристроям для зв’язку з бездротовими мережами – також значно менша.

• Найдешевший безлімітний план 5G від Verizon щойно став ще дешевшим
• Що таке ЦАП і навіщо він потрібен?
• Tidal дає бета-тестерам функцію живого діджея

Мережі 5G за своєю суттю є більш ефективними, обробляючи більше з’єднань на вежу і на більш високих швидкостях на пристрій. 5G також призначений для роботи в більш широкому діапазоні радіочастот (також відомому як спектр), відкриваючи нові можливості в надвисоких діапазонах мм (міліметрових хвиль) для операторів для розширення своїх мережевих пропозицій. Оскільки 5G є абсолютно новою технологією, яка працює на нових частотах і системах, телефони, що підтримують лише 4G, несумісні з новими мережами 5G.

Мережі 5G почали розгортатися в 2019 році, але основа для мережі наступного покоління була закладена роками раніше. Архітектура стандарту 5G була створена в 2016 році, після чого кожна компанія та особа, залучена як з боку мережі, так і з боку споживача, могла почати виробляти пристрої, сумісні зі стандартом 5G.

Але 5G ще не досягнув повного насичення ринку, оскільки для побудови абсолютно нової мережі потрібні значні інвестиції. Але, озираючись на історію розгортання 4G, ми можемо отримати уявлення про те, скільки часу це може зайняти. Вперше 4G (LTE) був розгорнутий на комерційній основі в 2009 році, а в США він був запущений в експлуатацію лише наприкінці 2010 року. До 2013 року 4G набув статусу мейнстріму в багатьох країнах і став домінуючим над застарілими мережами 3G.

За аналогічним графіком ми все ще знаходимось за кілька років до того, як 5G стане домінуючою мережею в усьому світі, і з багатьох тих же причин. 4G зіткнувся з такими ж технічними перешкодами, як і 5G, працюючи в новому спектрі з новими технологіями, необхідними як для мережі, так і для пристроїв – хоча він також приніс значне збільшення швидкості в порівнянні з мережею попереднього покоління. Що стосується США, то розгортання 5G відставало від багатьох країн, але останнім часом активно наздоганяє їх.

Як працює мережева технологія 5G?

Як і 4G, технологія 5G працює в широкому діапазоні радіочастотного спектру, але здатна працювати в більш широкому діапазоні, ніж нинішні мережі. У 5G є два різних діапазони частот, які працюють по-різному. Найпоширеніша форма 5G називається Sub-6, а також існує mmWave.

Sub-6: Це відноситься до 5G, який працює на частоті нижче 6 ГГц. Всі оператори мають певну форму мережі Sub-6, в першу чергу тому, що 4G LTE в даний час працює на цих нижчих частотах. Спектр Sub-6 має вирішальне значення для розгортання 5G, оскільки ці низькочастотні радіохвилі можуть поширюватися на великі відстані і проникати крізь стіни і перешкоди. Це означає, що оператори можуть розгортати набагато більші мережі без необхідності будувати величезну кількість нових веж стільникового зв’язку. Коротше кажучи, низькочастотний діапазон до 6 ГГц забезпечує більш широке покриття і сильніший сигнал.

ммХвиля: Міліметрові хвилі відносяться до надвисокочастотних радіохвиль – від 24 ГГц до 100 ГГц – які мають дуже коротку довжину хвилі. Вони використовуються для прискорення з’єднань 5G і передачі даних, щоб забезпечити швидкість завантаження в кілька гігабіт на секунду. Хоча з’єднання mmWave можуть забезпечити швидке завантаження, високочастотні сигнали не можуть подорожувати на великі відстані і здебільшого не можуть проникати крізь перешкоди – навіть вікно або листя дерева можуть заблокувати з’єднання.

Таким чином, щоб створити надійну мережу mmWave, операторам потрібні тисячі невеликих мережевих осередків у кожному місті. По суті, розгортання мережі mmWave зводиться до побудови маленьких мереж майже на кожному розі кожної будівлі. Так навіщо це робити? Ну, mmWave може обробляти неймовірну кількість даних і неймовірну кількість користувачів одночасно. Це робить її кращою для густонаселених міст, а також таких місць, як стадіони та арени. mmWave також використовує абсолютно новий спектр, який не переповнений іншими мережами 3G, 4G та Sub-6 5G – тому немає ніяких компромісів у використанні ресурсів.

Всі основні оператори розгортають мережі mmWave, але на сьогоднішній день ці з’єднання обмежені кількома центральними районами у великих містах. Ми очікуємо, що мережі mmWave стануть більш надійними, але тільки час покаже, скільки часу це займе. До того часу Sub-6 пропонує переважній більшості людей 5G переважну більшість часу.

Наскільки швидким є 5G?

Очевидно, що 5G швидший за 4G, але наскільки? Стандарти телекомунікаційних технологій, розроблені 3GPP, є дещо складними, але ось загальний підсумок того, наскільки швидким є 5G:

• Пікова швидкість передачі даних: 5G пропонує значно вищу швидкість передачі даних. Пікова швидкість передачі даних може досягати 20 Гбіт/с при низхідній лінії зв’язку та 10 Гбіт/с при висхідній лінії зв’язку на одну базову станцію. Це не та швидкість, яку ви відчуєте з 5G (якщо у вас немає виділеного підключення) – це швидкість, яку поділяють всі користувачі стільникового зв’язку, і навіть тоді вона висока.
• Реальна швидкість 5G: Хоча пікові швидкості передачі даних звучать вражаюче, фактичні швидкості будуть значно нижчими і широко варіюються в залежності від багатьох факторів. Типові швидкості 5G варіюються від 50 Мбіт/с до понад 1 Гбіт/с для завантаження.
• Затримка: Затримка, тобто час, необхідний для передачі даних з однієї точки в іншу, повинна становити 4 мілісекунди в ідеальних умовах і 1 мілісекунду в тих випадках, коли потрібна максимальна швидкість.
• Ефективність: Радіоінтерфейси повинні бути енергоефективними під час використання і переходити в режим низького енергоспоживання, коли вони не використовуються. В ідеалі, радіоінтерфейс повинен мати можливість переходити в режим низького енергоспоживання протягом 10 мілісекунд, коли він не використовується.
• Спектральна ефективність: Спектральна ефективність – це “оптимізоване використання спектра або пропускної здатності таким чином, щоб можна було передавати максимальну кількість даних з найменшою кількістю помилок при передачі”. 5G має покращити спектральну ефективність порівняно з LTE на швидкості 30 біт/Гц на низхідній лінії зв’язку та 15 біт/Гц на висхідній лінії зв’язку.
• Мобільність: З 5G базові станції повинні підтримувати рух від 0 до 310 миль/год. Це означає, що базова станція повинна функціонувати, незважаючи на переміщення антени. Це легко для мереж LTE, але більш складно для нових мереж mmWave.
• Щільність з’єднання: 5G повинен підтримувати набагато більше підключених пристроїв, ніж 4G LTE. Стандарт передбачає, що 5G повинен підтримувати 1 мільйон підключених пристроїв на квадратний кілометр. Ця величезна кількість враховує безліч підключених пристроїв, які будуть забезпечувати роботу Інтернету речей (IoT).

У реальному світі фактичні швидкості 5G широко варіюються. Зрештою, мережі Sub-6 повинні бути в змозі забезпечити швидкість в кілька гігабіт на секунду (Гбіт/с), але поки що швидкість з’єднання може бути від 50 Мбіт/с до 400 Мбіт/с.

Реальну швидкість ммХвилі трохи складніше визначити, оскільки поширення ммХвилі все ще досить рідкісне. Якщо ви все ж таки опинитеся на з’єднанні mmWave, ви зможете досягти швидкості до 4 Гбіт/с. Це в рази швидше, ніж найшвидші мережі 4G LTE (і навіть Sub-6 5G), але широке розповсюдження можливе лише в майбутньому. mmWave стикається з багатьма складнощами при розгортанні, не останньою з яких є потреба в значно більшій кількості стільникових майданчиків, ніж у мережах Sub-6.

У багатьох районах інтернет 5G працює так само повільно, а іноді і повільніше, ніж 4G LTE. Зазвичай це пов’язано з обмеженою доступністю спектру, оскільки оператори намагаються використовувати одну частину радіохвиль для підтримки поточних мереж 4G і нових мереж 5G одночасно. Ці швидкості 5G повинні покращитися, оскільки все більше пристроїв переходять на 5G і оператори змінюють розподіл. Ви можете використовувати ці додатки 5G для тестування свого з’єднання.

Де зараз доступне покриття 5G?

Отже, коли слід очікувати, що 5G з’явиться у вашому районі? Якщо ви живете у відносно густонаселеному районі, принаймні один, а можливо, і всі основні оператори вже пропонують 5G. T-Mobile, AT&T і Verizon розгорнули свої “загальнонаціональні” мережі з використанням Sub-6 5G.

Всі основні американські оператори працюють над розгортанням мереж 5G, проте розгортання по всій країні займе кілька років. Кожен оператор 5G має свою стратегію розгортання 5G, тому ваш досвід буде сильно відрізнятися в залежності від вашого оператора. Нижче наведено всі деталі, які ми наразі маємо щодо планів розгортання кожного оператора.

Verizon

Мережа 5G Verizon технічно менша, ніж у AT&T і T-Mobile, значною мірою через те, що Verizon витратив роки на розбудову mmWave (яку він називає UWB, або надширокосмуговий діапазон), перш ніж розпочати роботу над Sub-6 для розгортання 5G. Це також означає, що Verizon пропонує більшу кількість малих стільників mmWave – хоча все ще недостатньо для забезпечення значущої, надійної і широкомасштабної мережі mmWave. Ви можете принаймні очікувати великих швидкостей, коли ви їх отримаєте.

AT&T

AT&T має широко розгалужену мережу 5G з загальнонаціональним покриттям, і тип підключення 5G, який ви отримуєте, залежить від того, де ви живете. Як і Verizon, в перші дні компанія значною мірою покладалася на mmWave – і тому її нещодавно запущена загальнонаціональна мережа є меншою, ніж у T-Mobile. Залежно від вашого міста, швидкість Sub-6 5G може бути такою ж, або повільнішою, ніж 4G, оскільки AT&T не має достатньо спектру для розгортання обох мереж в тандемі. У деяких містах компанія пропонує mmWave (5G+, як його називає AT&T) з надшвидкими швидкостями, але цей тип послуг 5G обмежений кількома вулицями в декількох великих містах. Якщо у вас немає 5G-сумісного телефону, ви все одно можете отримати маленьку піктограму, яка говорить, що ви перебуваєте в мережі “5GE”, але це зовсім не 5G – це просто нова маркетингова назва 4G від AT&T.

T-Mobile

T-Mobile 5G займає перше місце з надійним покриттям по всій країні. За даними WhistleOut, телекомунікаційної аналітичної та дослідницької компанії, сигнали 5G досягають понад 9 000 поштових індексів у більш ніж 3 000 містах. T-Mobile був першим оператором, який розгорнув загальнонаціональну мережу 5G, і вона в значній мірі покладається на Sub-6, тому вона не така швидка, як мережі mmWave. Стратегія T-Mobile зосереджена на розгортанні Sub-6 5G на тих самих вишках, які в даний час забезпечують 4G, тому площа мережі майже однакова для обох мереж. T-Mobile також запустив mmWave в невеликій кількості районів у конкретних містах, але він все ще перебуває на стадії розробки своєї послуги 5G.

Найкращі телефони 5G, доступні зараз

Сьогодні важко знайти телефон, який не має 5G, завдяки агресивному розгортанню мереж операторів та розробці все більш дешевих і дешевих мобільних чіпсетів, які включають радіостанції 5G. Отже, коли ви шукаєте найкращий телефон 5G, ви насправді просите найкращий телефон в цілому. Наразі це означає моделі iPhone 13, Galaxy S22, Google Pixel 6 та менш дорогі телефони від OnePlus та Motorola. Кожен з цих телефонів має 5G – хоча в деяких випадках, на дешевшому кінці, ви можете отримати лише Sub-6, а не mmWave. Але про це не варто турбуватися; як ми вже писали в кількох місцях тут, mmWave – це скоріше “приємна річ”, ніж вимога.

Чи можна використовувати 5G для домашнього інтернету?

Завдяки неймовірним швидкостям і низькій затримці, 5G має хороший потенціал як заміна домашнім бездротовим мережам. Це особливо актуально в сільській місцевості, де швидкий дротовий інтернет важкодоступний і єдиною альтернативою є супутниковий інтернет. Хоча можливість, безумовно, є, домашній інтернет 5G займає деякий час, щоб розгорнути його в реальних цифрах.

Домашній Інтернет Verizon 5G

Verizon пропонує домашній інтернет 5G за 25 доларів на місяць, але його доступність обмежена, оскільки він покладається виключно на покриття mmWave. Напрямок, в якому стоїть ваш будинок, які вікна у вас є, і навіть листя за вікном можуть впливати на швидкість. Однак, коли ви отримуєте сигнал, Verizon пропонує типову швидкість 300 Мбіт/с. Проблема полягає в тому, що кожен, хто отримує покриття Verizon mmWave, ймовірно, знаходиться в щільному міському районі, який також має хороший дротовий Інтернет.

Домашній інтернет AT&T 5G

AT&T ще не пропонує споживачам домашній інтернет 5G, але в минулому традиційно пропонував домашній інтернет 4G, тому очікується, що з часом він зробить те саме для 5G. У вересні 2020 року компанія запустила свою першу мобільну точку доступу 5G, орієнтовану на споживача, що є ще одним кроком у цьому напрямку.

Домашній інтернет 5G від T-Mobile

T-Mobile запустив послугу домашнього інтернету 5G у 2021 році, щоб розширити свою загальнонаціональну послугу. За $50 на місяць (з автоматичною оплатою) ви отримуєте необмежений інтернет зі швидкістю до 100 Мбіт/с. Оскільки це базується на мережі Sub-6 і може повернутися до 4G LTE, ми очікуємо, що реальні швидкості будуть більше схожі на 50 Мбіт/с. Це не дає хорошого кабельного або оптоволоконного інтернету, але це може бути хорошим вибором для людей у сільській місцевості, які не мають хорошого дротового інтернету. З моменту свого впровадження T-Mobile зараз святкує мільйон клієнтів домашнього інтернету.

Потенційні переваги 5G

Існує багато варіантів використання 5G, які не обмежуються лише мобільним зв’язком. У короткостроковій перспективі він, швидше за все, підвищить швидкість завантаження відео, додатків або ігор. У довгостроковій перспективі, як і 4G, він може породити абсолютно нові галузі. Оновлений 5G, ймовірно, підтримуватиме додаткові пристрої і технології, в тому числі віртуальну реальність, доповнену реальність, транспортні засоби і безпеку в Інтернеті. Ось деякі очікувані майбутні варіанти використання зв’язку 5G.

Покращений домашній широкосмуговий зв’язок

Хоча 5G зазвичай сприймається як мобільна технологія, вона також може мати значний вплив на домашній широкосмуговий і бездротовий зв’язок. Зараз оператори пропонують послуги домашнього інтернету, які покладаються на з’єднання 5G замість кабелю або волокна. T-Mobile і Verizon пропонують домашній інтернет 5G, хоча він ще не відповідає вимогам доступності, швидкості і затримок в порівнянні з оптоволокном або кабелем.

Автономні транспортні засоби

Очікується, що автономні транспортні засоби з’являться з такою ж швидкістю, з якою 5G розгортається по всій території США. У майбутньому ваш автомобіль буде спілкуватися з іншими транспортними засобами на дорозі, надаючи їм інформацію про дорожні умови і пропонуючи інформацію про продуктивність водіям і автовиробникам. Якщо попереду швидко гальмує автомобіль, ваш автомобіль може негайно дізнатися про це і також загальмувати, запобігаючи зіткненню. Такий вид зв’язку між автомобілями може в кінцевому підсумку врятувати життя і підвищити ефективність дорожнього руху.

Громадська безпека та інфраструктура

Зрештою, 5G дозволить містам і муніципалітетам працювати більш ефективно. Комунальні компанії зможуть легко відслідковувати використання віддалено, датчики можуть сповіщати відділи громадських робіт про переповнення стоків або вимкнення вуличних ліхтарів, а муніципалітети зможуть швидко і недорого встановлювати камери спостереження.

Віддалене управління пристроями

Оскільки 5G має надзвичайно низьку затримку, дистанційне керування важкою технікою стане реальністю. Хоча основною метою є зниження ризику в небезпечних умовах, це також дозволить технічним фахівцям зі спеціалізованими навичками контролювати техніку з будь-якої точки світу.

Охорона здоров’я

Наднадійний зв’язок з низькою затримкою (URLLC) компонент 5G може докорінно змінити охорону здоров’я. Оскільки URLLC зменшує затримку 5G ще більше порівняно з 4G, відкривається світ нових можливостей. Очікується, що в найближчі роки ми побачимо поліпшення в телемедицині, віддаленому відновленні, фізичній терапії за допомогою доповненої реальності, точній хірургії і навіть віддаленій хірургії. Лікарні можуть створювати масивні сенсорні мережі для моніторингу пацієнтів, лікарі можуть виписувати “розумні” таблетки для відстеження їх дотримання, а страховики можуть навіть контролювати абонентів для визначення відповідних методів лікування і процесів.

IoT

Одним з найбільш захоплюючих і важливих аспектів 5G є його вплив на Інтернет речей. Хоча в даний час у нас є датчики, які можуть спілкуватися один з одним, вони, як правило, вимагають багато ресурсів і швидко виснажують ємність даних 4G. Зі швидкістю 5G і значно вищими межами пропускної здатності, IoT буде живитися за рахунок зв’язку між датчиками і розумними пристроями.

Як виглядають вежі 5G?

Вам може бути цікаво, де розташовані вежі 5G у вашому місті. Здебільшого вежі 5G виглядають так само, як і вежі 4G – тому що вони і є вежами 4G. Загальнонаціональне покриття, яке зараз пропонують T-Mobile, Verizon та AT&T, побудоване на злегка модифікованих вежах 4G, тому якщо ви бачите традиційну вежу стільникового зв’язку і маєте покриття 5G у вашому районі, швидше за все, вона допомагає підтримувати мережу 5G у вашому регіоні. Той факт, що вони змогли повторно використовувати ці вежі 4G, частково пояснює, як всі три оператори змогли розгорнути загальнонаціональні мережі в такі короткі терміни.

Однак, коли оператори почнуть розгортати середньо- і високочастотний спектр (мм-хвилі), це може змінитися. Частоти мм-хвиль не можуть поширюватися так далеко, як частоти Sub-6, на які покладаються загальнонаціональні мережі – і тому, щоб отримати покриття мм-хвиль у місті, повинні бути сотні, а то й тисячі невеликих осередків по всьому місту. Це невеликі білі вузли, які висять на стіні будівлі або іноді на власному маленькому стовпі. Іноді їх фарбують в інший колір, щоб вони зливалися з навколишнім середовищем, але зазвичай вони залишаються білими.

У найближчому майбутньому в містах, особливо густонаселених, ймовірно, з’явиться більше таких невеликих веж і вузлів стільникового зв’язку. Однак, менш імовірно, що ми побачимо їх у сільській місцевості, враховуючи, що покриття mmWave не охопить багато людей у цих районах. Однак багато з цих районів все одно отримають покриття Sub-6 5G, якщо вони його ще не мають.

Чи безпечний 5G?

Так, 5G безпечний – не є небезпечним для вашого здоров’я. Занепокоєння щодо безпеки радіохвиль існують вже багато років, але ми ще не знайшли жодних доказів того, що вони насправді шкідливі для здоров’я людини, незважаючи на теорії змови щодо 5G. Радіохвилі 5G суттєво не відрізняються від тих, з якими ми живемо протягом десятиліть.

Існує два види радіохвиль: Іонізуючі та неіонізуючі. Іонізуючі хвилі – типи радіохвиль, які використовуються в мікрохвильових печах – можуть бути небезпечними для здоров’я людини. Ці хвилі мають надзвичайно високу частоту і можуть пошкодити вашу ДНК. Але 5G не використовує радіохвилі, які є близькими до іонізуючих. Деякі з них використовувалися для 4G, інші – для телевізійного мовлення та інших видів зв’язку. Якби радіохвилі 5G були небезпечними, ми б давно з’ясували, що ці інші бездротові технології також викликали проблеми зі здоров’ям – але ми цього не зробили. Більше того, нові мм-хвилі були вивчені, і поки що ніщо не вказує на те, що вони становлять якусь загрозу для здоров’я.

Рекомендації редакції

• Що таке оперативна пам’ять? Ось все, що вам потрібно знати
• Що таке Amazon Music: все, що потрібно знати
• Найкращі пропозиції на мобільний зв’язок у грудні 2022 року
• iOS 16.2 вже тут, додаючи Apple Music Sing (і багато іншого) на ваш iPhone
• Найкращі додатки для iPhone, які варто завантажити в грудні 2022 року

Source: digitaltrends.com